第二节 金属的腐蚀和防护
学习目标：1.能描述金属腐蚀的类型和化学原理。(重点)2.了解影响金属腐蚀快慢的因素。(难点)3.知道金属防护的常用方法。(重点)4.认识防止金属腐蚀的重要意义。
[自 主 预 习·探 新 知]
一、金属的腐蚀 1．定义
金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。 2．本质
金属原子失去电子变成阳离子的过程。 －ne
n＋
M―――――――→M
氧化反应3．分类
－
?化学腐蚀
?(1)金属腐蚀??吸氧腐蚀
电化学腐蚀?
?析氢腐蚀??
(2)化学腐蚀和电化学腐蚀的比较
类型 条件 本质 区别 关系 化学腐蚀
电化学腐蚀 不纯金属(或合金)与电解质溶液接触发生原电池反应 金属与氧化性物质直接接触 金属被氧化 无电流产生 较活泼金属被氧化 有微弱电流产生 化学腐蚀与电化学腐蚀往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍，危害更严重 4．吸氧腐蚀与析氢腐蚀比较(以Fe为例) 类型 条件 吸氧腐蚀 水膜呈弱酸性或中性 析氢腐蚀 水膜呈强酸性 示意图 正极反应(C) 负极反应(Fe)
2H＋2e===H2↑ Fe－2e===Fe - 1 -
－2＋＋－O2＋2H2O＋4e===4OH Fe－2e===Fe －2＋－－电池总反应 2Fe＋O2＋2H2O ===2Fe(OH)2 Fe＋2OH===Fe(OH)2↓ 2＋－Fe＋2H===Fe＋H2↑ ＋2＋铁锈的形成 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 2Fe(OH)3===Fe2O3·nH2O＋(3－n)H2O 微点拨：(1)金属的腐蚀以电化学腐蚀为主，电化学腐蚀中又以吸氧腐蚀为主。 (2)析氢、吸氧腐蚀的负极反应相同，其差异主要体现在正极反应上。 二、金属的防护 1．影响金属腐蚀的因素 (1)金属的性质
金属越活泼，越易被腐蚀。若金属中能导电的杂质不如该金属活泼，则容易形成原电池而使金属发生电化学腐蚀。
(2)介质的影响
在潮湿的空气中，接触腐蚀性气体或电解质溶液，都容易被腐蚀。 2．金属的防护方法
[基础自测]
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)钢铁发生电化学腐蚀时，负极铁失去电子生成Fe( )
(2)因为二氧化碳普遍存在，所以钢铁的电化学腐蚀以析氢腐蚀为主( ) (3)无论是析氢腐蚀还是吸氧腐蚀，总是金属被氧化( ) 【答案】 (1)× (2)× (3)√ 2．下列各种方法中：
①金属表面涂抹油漆 ②改变金属内部结构 ③保持金属表面清洁干燥 ④在金属表面进行电镀 ⑤使金属表面形成致密的氧化物薄膜
能对金属起到防护或减缓腐蚀作用的是( ) A．①②③④ C．①②④⑤
B．①③④⑤ D．全部
3＋
D [金属腐蚀的防护方法有加保护层，如①④⑤，改变内部结构，加入某种金属制成合金，如②。由于化学腐蚀比电化学腐蚀慢，保持表面清洁干燥可防止电化学腐蚀的发生，如
- 2 -
③。]
3．钢铁生锈过程发生如下反应： ①2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2； ②4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3； ③2Fe(OH)3===Fe2O3·nH2O＋(3－n)H2O。 下列说法正确的是 ( ) A．反应①、②中电子转移数目相等 B．反应①中氧化剂是氧气和水
C．与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀 D．钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀
A [①②反应中消耗O2的量相等，两个反应也仅有O2作为氧化剂，故转移电子数是相等的，A项正确；①中H2O的H、O两元素的化合价没有变，故不作氧化剂，B项错误；铜和钢中的铁构成原电池，腐蚀速率加快，C项错误；钢铁是铁和碳的混合物，在潮湿的空气中易发生吸氧腐蚀，属于电化学腐蚀，故D项错误。]
[合 作 探 究·攻 重 难]
1．影响金属腐蚀速率的因素 (1)金属的本性：金属越活泼，就越容易失去电子而被腐蚀，如果金属中能导电的杂质不如该金属活泼，则容易形成原电池而使金属发生电化学腐蚀。
(2)介质：与金属所接触的电解质强弱有关，活泼金属在电解质溶液中的腐蚀快于在非电解质溶液中的腐蚀，在强电解质溶液中的腐蚀快于在弱电解质溶液中的腐蚀。
(3)温度：温度越高，腐蚀速率越快。 2．金属腐蚀快慢的判断方法
(1)电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀＞化学腐蚀＞有防护措施的腐蚀。 (2)对同一种金属来说，腐蚀的快慢： 强电解质溶液>弱电解质溶液>非电解质溶液。
(3)活泼性不同的两金属，活泼性差别越大，腐蚀越快。
(4)对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀速率越快。 [对点训练]
1．如图，一根铁丝插入煮沸过的蒸馏水中，铁丝上有三点。
金属腐蚀快慢的判断 - 3 -
高中化学第三章探索生活材料第2节金属的腐蚀和防护学案新人教版选修1
